资源简介

基础课时12　氯气的性质及应用
学习 任务 1．了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2．了解Cl2在生活、生产及科学研究中的应用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
一、氯气的物理性质
1．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。
2．氯气密度比空气大，能溶于水，常温常压下1体积的水可溶解约2体积的氯气。一般用向上排空气法收集氯气。
3．氯气易液化，在加压的条件下可以转变为液态(称为液氯)，二者都是纯净物。
二、氯气的化学性质
1．氯原子的结构
氯元素的原子结构示意图为。由此可知，氯原子在化学反应中容易得到1个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应，生成氯化物。
2．氯气与金属单质的反应
金属 单质 反应 条件 实验现象 化学方程式
Na 微热 剧烈燃烧，产生白烟 2Na＋Cl2===2NaCl
Fe 点燃 剧烈燃烧，产生棕褐色的烟
Cu 点燃 剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
3．氯气与非金属单质的反应
操作 H2在Cl2中燃烧 H2和Cl2的混合气体光照
现象 H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生 发生爆炸
化学方程式 H2＋Cl2
4．氯气与水的反应
(1)氯气能溶解于水，其水溶液称为氯水。常温常压下，溶于水的部分氯气会与水发生化学反应，化学方程式为Cl2＋H2O HCl＋HClO。
(2)氯水漂白性的实验探究
实验操作 实验现象 实验结论 实验解释
有色布条 不褪色 干燥的氯气不具有漂白性 氯气与H2O反应生成了HClO，HClO具有强氧化性，能漂白有色布条
有色布条褪色 氯气与水反应的产物具有漂白性
5．氯气与碱的反应
(1)与NaOH溶液的反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2，也可以制取“84”消毒液和“漂白液”，这两种液体的主要成分均是NaCl和NaClO，有效成分均是NaClO。
(2)与石灰乳反应：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，利用此反应原理可以制取漂白粉，其主要成分是CaCl2和，有效成分是Ca(ClO)2。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分，并使Ca(ClO)2成为主要成分，则得到漂粉精。
6．次氯酸的性质
(1)弱酸性
次氯酸是易溶于水的弱酸，酸性比碳酸的酸性还弱。
NaClO溶液中通入CO2，发生反应的化学方程式为NaClO＋H2O＋CO2===NaHCO3＋HClO。
(2)不稳定性
次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，发生反应的化学方程式为。
故氯水要现用现配，保存在棕色试剂瓶中。
(3)强氧化性
次氯酸具有强氧化性，能杀死水中的细菌、病毒，起到消毒的作用；次氯酸具有漂白性。
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯。 (　　)
(2)氢气在氯气中燃烧，生成白色烟雾。 (　　)
(3)有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行。 (　　)
(4)钠在氯气中燃烧生成固体NaCl。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
氯水的成分与性质
你知道如何用自来水正确养金鱼吗？首先，用容器取适量的自来水，将其放置在阳光照射的地方两天以上(三天更好)，再将其倒进鱼缸里面。
1．自来水用氯气来消毒，说明氯气具有哪些方面的性质？
[提示]　说明氯气具有强氧化性，能够杀菌消毒。
2．自来水晒过一段时间后，可以减少水中的有毒物质，发生了哪些化学反应？
[提示]　自来水用氯气消毒后，含有少量氯气和HClO。经过阳光照射后，发生的化学反应为2HClO2HCl＋O2↑。
3．氯水在光照条件下久置会发生哪些变化？氯水的氧化性、漂白性、酸性怎样改变？
[提示]　光照氯水时，溶液中的次氯酸不断分解生成盐酸和氧气，溶液的浅黄绿色逐渐褪去。氯水的氧化性、漂白性减弱，酸性增强。
1．液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质 液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、 OH－、H2O
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
保存 方法 特制 钢瓶 棕色试剂瓶盛装，置于阴凉处，一般现用现配 置于普通试剂瓶中，玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
2．新制氯水中加入不同试剂的情况分析
所加 试剂 参与反应 的微粒 实验现象 化学方程式或解释
AgNO3 溶液 Cl－ 生成白 色沉淀 HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
Na2CO3 固体 H＋ 有气泡产生 2HCl＋Na2CO3 ===CO2↑＋H2O ＋2NaCl
有色 布条 HClO 布条颜色 褪去 发生氧化还原反应
FeCl2 溶液 Cl2 溶液颜色 变为棕黄色 2FeCl2＋Cl2 ===2FeCl3
紫色石 蕊溶液 H＋、 HClO 先变红 后褪色 酸性和漂白性
镁粉 Cl2、H＋ 氯水的颜色褪去并有气泡产生 Mg＋Cl2===MgCl2、 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1．下列关于氯水的叙述正确的是(　　 )
A．新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
D．氯水放置数天后，酸性减弱
B　[新制氯水中有Cl2、HClO、H2O分子，H＋、Cl－、ClO－、OH－离子，A项错误；新制氯水中含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被强氧化剂HClO氧化而褪色，B项正确；光照氯水发生反应2HClO2HCl＋O2↑，逸出的气体是O2，而不是Cl2，C项错误；HClO分解后变成HCl，HCl是强酸，溶液的酸性增强，D项错误。]
2．氯水中因含有次氯酸等成分，所以可以用于自来水或者泳池的消毒，其实氯水中还含有其他多种成分，因而具有多种性质。新制氯水可分别与图中四种物质发生反应(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应，且氯水足量)，请回答下列问题。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)反应c的现象是__________________________________________________；
反应e的现象是___________________________________________________，
反应e产生该现象的化学方程式为____________________________________
_____________________________________________________________________；
反应b的化学方程式为_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)久置的氯水最终会变成________，用化学方程式表示为___________________
_____________________________________________________________________。
(4)实验室保存氯水的方法是___________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　氯水中含有H＋、Cl－、Cl2、H2O、HClO等粒子，可以与NaOH、AgNO3、Na2CO3发生反应。HClO具有漂白性，故氯水可使石蕊溶液先变红后褪色，但HClO不稳定，见光易分解。
[答案]　(1)d
(2)有白色沉淀生成　氯水的黄绿色消失
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)盐酸　2HClO2HCl＋O2↑
(4)密封保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处
1．下列关于Cl2的说法，正确的是(　　)
A．Cl2是一种无色、无味、无毒的气体
B．Cl2能使湿润的红色布条褪色
C．Fe在少量Cl2中燃烧，产物为FeCl2和FeCl3
D．实验室用加热分解KClO3的方法制取Cl2
B　[Cl2具有刺激性气味，颜色为黄绿色，有毒，A项错误；Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，C项错误；KClO3加热分解生成KCl和O2，D项错误。]
2．下列说法不正确的是(　　 )
A．钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D．氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有次氯酸
B　[液氯是液态的Cl2，不能使干燥的有色布条褪色，B项错误。]
3．“84”消毒液与漂白粉可用作大规模环境消毒剂。根据所学知识回答下列问题：
(1)“84”消毒液的有效成分的化学式为________，制备其反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
漂白粉的有效成分的化学式为__________；将Cl2制成漂白粉的主要目的是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)漂白粉溶于水后，与空气中的CO2作用，产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，反应的化学方程式为______________________________________________。
[解析]　(1)“84”消毒液的有效成分为NaClO，制取NaClO的反应的化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。(2)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，氯气和氢氧化钙发生反应的化学方程式为＋2H2O；氯气是气体且有毒，不易贮存、运输，制成漂白粉的主要目的是将其转化为较稳定的物质，便于贮存和运输。(3)漂白粉中的次氯酸钙可以与水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸。
[答案]　(1)NaClO　2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O　(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　　使其转化为较稳定物质，便于贮存和运输　
(3)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
基础课时固基练(12)　氯气的性质及应用
(选择题每小题3分，本试卷共80分)
1．实验室为了使用方便，通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的实验描述都正确的是(　　)
A．两种液体都可以使干燥的布条褪色
B．两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C．用这两种液体都可给自来水消毒
D．分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
C　[液氯成分为Cl2，氯水(新制)成分为Cl2、HCl、HClO、H2O，液氯无漂白性、无酸性，氯水(新制)有漂白性和酸性，液氯溶于水得氯水，故选C。]
2．下列物质不能由金属单质和氯气直接反应获得的是(　　)
A．CuCl2　　　　 B．FeCl2
C．FeCl3 D．NaCl
B　[氯气具有强氧化性，与金属单质反应生成高价金属氯化物。Cu与Cl2反应可获得CuCl2，A不符合题意；Fe与Cl2反应可获得FeCl3，B符合题意，C不符合题意；Na与Cl2反应可获得NaCl，D不符合题意。]
3．氯气有毒，毒气弹爆炸后，氯气随风飘散。能有效防御氯气的方法是(　　)
A．躲到地势低洼处
B．躲到地势较高处
C．可用NaOH溶液浸湿的布捂住口鼻
D．可顺风跑开
B　[氯气的密度比空气的大，应躲到地势较高处，A项错误，B项正确；NaOH具有强腐蚀性，C项错误；Cl2随风飘散，应逆风跑开，D项错误。]
4．(易错题)下列有关氯气的叙述中，不正确的是 (　　)
A．红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕黄色的烟
B．钠在氯气中燃烧，生成白色的烟
C．纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，在集气瓶口形成白色烟雾
D．氯气能与水反应生成HCl和次氯酸，次氯酸见光易分解
C　[红热的铜丝在Cl2中剧烈燃烧，生成CuCl2，现象为生成棕黄色的烟，A项正确；钠在Cl2中燃烧，生成NaCl，现象为生成白色的烟，B项正确；纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，生成HCl，HCl与空气中的水蒸气接触形成白雾，C项错误；氯气能与水反应生成HCl和HClO，HClO见光易分解，生成HCl和O2，D项正确。]
5．下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(　　 )
A．将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色气泡产生(H＋)
B．氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl－)
D．新制氯水使红色布条褪色(HCl)
D　[A项，由于氯水中存在HCl，则发生反应＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，表现出酸性，即H＋的性质；B项，氯气为黄绿色气体，溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色；C项，能发生反应HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质；D项，新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，与HCl没有关系。]
6．漂白粉长期露置在空气中失效的原因是(　　 )
A．吸收了氧气和水蒸气
B．吸收了二氧化碳和水蒸气
C．漂白粉风化
D．漂白粉不稳定，见光分解
B　[次氯酸酸性弱于碳酸，次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸不稳定，光照易分解，导致漂白粉失效，反应的化学方程式为＋CO2＋H2O===2HClO＋2HCl＋O2↑，选项B符合题意。]
7．如图所示是一种检验某气体化学性质的实验装置。若先打开B，从A通入干燥氯气，C中干燥红色布条颜色无变化；当关闭B时，C中干燥红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是(　　)
A．浓硫酸
B．饱和NaCl溶液
C．浓NaOH溶液
D．浓NaBr溶液
B　[当打开B时，干燥的氯气直接进入试管C，干燥的Cl2无漂白作用，C中红色布条不褪色；当关闭B时，Cl2先进入D瓶，C中红色布条褪色，说明得到了漂白性物质。通过浓硫酸，C中红色布条不褪色，通过NaOH溶液和NaBr溶液，Cl2均被吸收，故A、C、D三项均不符合题意。若通过饱和NaCl溶液，进入试管C的是潮湿的Cl2，其中混有HClO，故能使红色布条褪色。]
8．下列说法不正确的是(　　)
A．用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2
B．漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性
C．“84”消毒液与漂白粉的作用原理相似
D．工业上，漂白粉是将氯气通入石灰乳中制得
B　[氯气不便于保存和运输，将气体转化为较稳定的固体物质，便于保存和运输，所以工业上将氯气制成漂白粉，A正确；漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，其中有效成分是，其具有漂白性，而CaCl2不具有漂白性，B错误；“84”消毒液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是，二者与空气中的CO2、水蒸气反应生成HClO，HClO具有强氧化性，可杀菌消毒，原理相同，C正确；工业上将氯气通入石灰乳中制得漂白粉，化学方程式为＋2H2O，D正确。]
9．现有久置氯水、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和新制氯水，可用来鉴别它们的试剂是(　　)
A．AgNO3溶液
B．酚酞溶液
C．紫色石蕊溶液
D．饱和食盐水
C　[久置氯水的溶质为HCl，AgNO3溶液与久置氯水、氯化钠溶液、新制氯水反应均生成白色沉淀，无法鉴别，A项不符合题意；酚酞溶液只能鉴别出氢氧化钠溶液，B项不符合题意；紫色石蕊溶液遇久置氯水显红色，遇氯化钠溶液显紫色，遇氢氧化钠溶液显蓝色，遇新制氯水先变红后褪色，故可以鉴别题给四种溶液，C项符合题意；饱和食盐水与题给四种溶液均不反应，无法鉴别，D项不符合题意。]
10．(素养题)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法正确的是(　　)
A．该实验说明Cl2分子具有漂白性
B．该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快
C．将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色
D．若用久置的氯水进行实验，同样会产生相同的实验现象
B　[HClO具有漂白性，Cl2无漂白性，A项错误；HClO的漂白持久、稳定，将实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色，C项错误；久置氯水的主要成分为HCl，无漂白性，D项错误。]
11．(11分)A、B、C、D、E五种物质都含有元素X，这五种物质间相互转化关系如下图所示。
(1)已知X元素的单质是黄绿色气体，由此推断这五种物质的化学式分别为
A________________，B______________________________________________，
C________________，D______________________________________________，
E________________。(5分)
(2)写出下列反应的化学方程式：
A→B________________________________________________________；
B→D_________________________________________________________；
D→E_______________________________________________________。(6分)
[答案]　(1)Cl2　NaClO　NaCl　HClO　HCl　(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O　NaClO＋HCl===NaCl＋HClO　2HClO2HCl＋O2↑
12．(易错题)漂白粉在生活、生产中用途广泛。已知浓盐酸和次氯酸钙能发生反应：＋2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中，可能含有的杂质气体是(　　)
①CO2　②HCl　③H2O　④O2
A．①②③ B．②③④
C．②③ D．①④
A　[贮存很久的漂白粉中混有CaCO3[Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO]，与浓盐酸反应时会有CO2气体产生，而反应过程中带出的水及浓盐酸中挥发出的氯化氢，也是不可避免的，所以氯气中会混有CO2、HCl、H2O。]
13．用下列装置制备或检验Cl2的性质，下列有关说法正确的是(　　)
Ⅰ　　　　　　　　　Ⅱ
Ⅲ　　　　　　　　　Ⅳ
A．Ⅰ图：若MnO2过量，浓盐酸可全部反应
B．Ⅱ图：充分光照后，量筒中剩余的气体约为10 mL(条件相同)
C．Ⅲ图：生成蓝色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈绿色
D．Ⅳ图：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，说明Cl2具有漂白性
B　[A项，随着反应的进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不能与MnO2反应生成Cl2，错误；C项，Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟，加少量水生成蓝绿色溶液，错误；D项，Cl2没有漂白性，Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性，错误。]
14．“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为氯气与金属钠反应设计了如图装置与操作以替代相关的实验。实验操作：钠与氯气反应的装置作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是 (　　)
A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．浸有NaOH溶液的棉花球吸收氯气时发生的反应为氧化还原反应
C　[根据题给信息，Na在Cl2中燃烧的化学方程式为2Na＋Cl22NaCl，NaCl为固态，故产生大量白烟，A正确；Cl2可与NaOH反应，故用浸有NaOH溶液的棉花球可吸收剩余Cl2，防止污染空气，B正确；Na着火燃烧时火焰颜色为黄色，C错误；Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O为氧化还原反应，D正确。]
15．已知NaClO溶液与CO2能发生如下反应：NaClO＋H2O＋CO2===NaHCO3＋HClO，下列叙述错误的是 (　　)
A．HClO比H2CO3的酸性弱
B．加入少量盐酸可增强NaClO溶液的漂白性
C．通入少量Cl2可增强NaClO溶液的漂白性
D．“84”消毒液的有效成分是Ca(ClO)2，可用于消毒
D　[由题给化学方程式可知H2CO3的酸性比HClO的强，A项正确；由NaClO＋HCl===NaCl＋HClO可知，加入少量盐酸可增强NaClO溶液的漂白性，B项正确；由Cl2＋H2O HCl＋HClO可知，通入少量Cl2可增强NaClO溶液的漂白性，C项正确；“84”消毒液的有效成分是NaClO而不是Ca(ClO)2，D项错误。]
16．0.9 g某元素的单质与氯气反应后，质量增加3.55 g，则这种元素可能是(已知Cl2和P反应生成PCl3和PCl5的混合物)(　　)
①P　　②Mg　　③Al　　④Fe
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
C　[增加的3.55 g就是Cl2的质量。当参加反应的氯气质量为3.55 g时，对应的另一反应物的质量：
?0.9 g P可与Cl2反应生成PCl3与PCl5的混合物，使质量增加3.55 g，Mg～Cl2，m(Mg)＝1.2 g，2Al～3Cl2，m(Al)＝0.9 g，2Fe～3Cl2，m(Fe)≈1.87 g。]
17．(9分)为探究新制氯水的成分及其中某些微粒的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：
(1)观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，证明氯水中含有的微粒是________(填化学式，下同)。(1分)
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的微粒是________。(1分)
(3)在盛有氯水的试管中加入有色布条，布条褪色，说明氯水中含有的微粒是____________。(1分)
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，起作用的微粒是________，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是____________。(2分)
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的微粒是________。(1分)
(6)氯水经光照后，颜色逐渐消失，并放出的气体是____________，溶液的酸性________(填“增强”“不变”或“减弱”)。(2分)
(7)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是________________ _____________________________________________________。(1分)
[解析]　氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－和OH－。
(1)含有Cl2，使溶液呈现黄绿色。(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成，证明溶液呈酸性，含H＋。(3)氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有HClO。(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，说明有H＋存在，很快褪色，则是因为HClO起漂白作用。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，说明氯水中有Cl－。(6)HClO不稳定，见光易分解放出O2，并生成HCl，由于HClO为弱酸，而HCl是强酸，故溶液酸性增强。(7)氯水中的Cl2、ClO－、HClO具有氧化性。
[答案]　(1)Cl2　(2)H＋　(3)HClO　(4)H＋　HClO　(5)Cl－　(6)O2　增强　(7)Cl2、ClO－、HClO
18．(15分)氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀，可用于向瓶中鼓入空气的仪器)(已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。
图甲　　　　　　　图乙
(1)新制氯水中含有七种微粒，其中的分子为________(填化学式)；需临时配制的原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________ (用化学方程式表示)。(3分)
(2)图甲所示装置中，烧杯内的液体为____________，烧杯中发生反应的离子方程式是_______________________________________________________________。(3分)
(3)用图乙所示装置配制氯水时，操作步骤如下：
①关闭活塞2，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打开活塞1，将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1，盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动锥形瓶A，使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是______________________________________
_____________________________________________________________________。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸，可能引起的后果是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(6分)
(4)配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从锥形瓶A中取用少量氯水，方法是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(3分)
[解析]　(1)在新制氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO；因为HClO见光易分解生成O2和HCl，所以需要临时配制，化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(2)烧杯中的液体用来吸收多余的氯气，所以使用NaOH溶液；氯气和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。
[答案]　(1)Cl2、H2O、HClO 　2HClO2HCl＋O2↑
(2)NaOH溶液　Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
(3)氯气在瓶内产生较大压强，增大了氯气的溶解度　瓶内产生过多的氯气，瓶内压强过大会使锥形瓶A的橡胶塞弹开
(4)打开活塞2，关闭活塞1，用鼓气球向锥形瓶A中鼓入空气
1 / 16基础课时12　氯气的性质及应用
学习 任务 1．了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2．了解Cl2在生活、生产及科学研究中的应用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
一、氯气的物理性质
1．氯气是一种黄绿色、有________气味的有____气体。
2．氯气密度比空气____，能溶于水，常温常压下1体积的水可溶解约___体积的氯气。一般用______排空气法收集氯气。
3．氯气易液化，在加压的条件下可以转变为液态(称为______)，二者都是________。
二、氯气的化学性质
1．氯原子的结构
氯元素的原子结构示意图为__________。由此可知，氯原子在化学反应中容易得到___个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应，生成氯化物。
2．氯气与金属单质的反应
金属 单质 反应 条件 实验现象 化学方程式
Na ______ 剧烈燃烧，产生____烟 _____________________
Fe ______ 剧烈燃烧，产生________的烟 _____________________
Cu ______ 剧烈燃烧，产生________的烟 ___________________
3．氯气与非金属单质的反应
操作 H2在Cl2中燃烧 H2和Cl2的混合气体光照
现象 H2在盛有Cl2的集气瓶中安静地燃烧，发出______色火焰，集气瓶口有______产生 发生爆炸
化学方程式 H2＋Cl2
4．氯气与水的反应
(1)氯气能溶解于水，其水溶液称为______。常温常压下，溶于水的部分氯气会与水发生化学反应，化学方程式为_______________________。
(2)氯水漂白性的实验探究
实验操作 实验现象 实验结论 实验解释
有色布条 ____褪色 干燥的氯气________漂白性 氯气与H2O反应生成了______，______具有强氧化性，能漂白有色布条
有色布条____色 氯气与水反应的产物______漂白性
5．氯气与碱的反应
(1)与NaOH溶液的反应：__________________________________，利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2，也可以制取“84”消毒液和“漂白液”，这两种液体的主要成分均是NaCl和NaClO，有效成分均是_______。
(2)与石灰乳反应：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，利用此反应原理可以制取漂白粉，其主要成分是CaCl2和，有效成分是____________。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分，并使Ca(ClO)2成为主要成分，则得到漂粉精。
6．次氯酸的性质
(1)弱酸性
次氯酸是易溶于水的弱酸，酸性比碳酸的酸性还____。
NaClO溶液中通入CO2，发生反应的化学方程式为NaClO＋H2O＋CO2===NaHCO3＋______。
(2)不稳定性
次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易______，发生反应的化学方程式为________________________________。
故氯水要现用现配，保存在______试剂瓶中。
(3)强氧化性
次氯酸具有强氧化性，能杀死水中的细菌、病毒，起到消毒的作用；次氯酸具有______性。
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯。 (　　)
(2)氢气在氯气中燃烧，生成白色烟雾。 (　　)
(3)有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行。 (　　)
(4)钠在氯气中燃烧生成固体NaCl。 (　　)
氯水的成分与性质
你知道如何用自来水正确养金鱼吗？首先，用容器取适量的自来水，将其放置在阳光照射的地方两天以上(三天更好)，再将其倒进鱼缸里面。
1．自来水用氯气来消毒，说明氯气具有哪些方面的性质？
2．自来水晒过一段时间后，可以减少水中的有毒物质，发生了哪些化学反应？
3．氯水在光照条件下久置会发生哪些变化？氯水的氧化性、漂白性、酸性怎样改变？
1．液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质 液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、 OH－、H2O
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
保存 方法 特制 钢瓶 棕色试剂瓶盛装，置于阴凉处，一般现用现配 置于普通试剂瓶中，玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
2．新制氯水中加入不同试剂的情况分析
所加 试剂 参与反应 的微粒 实验现象 化学方程式或解释
AgNO3 溶液 Cl－ 生成白 色沉淀 HCl＋AgNO3=== AgCl↓＋HNO3
Na2CO3 固体 H＋ 有气泡产生 2HCl＋Na2CO3 ===CO2↑＋H2O ＋2NaCl
有色 布条 HClO 布条颜色 褪去 发生氧化还原反应
FeCl2 溶液 Cl2 溶液颜色 变为棕黄色 2FeCl2＋Cl2 ===2FeCl3
紫色石 蕊溶液 H＋、 HClO 先变红 后褪色 酸性和漂白性
镁粉 Cl2、H＋ 氯水的颜色褪去并有气泡产生 Mg＋Cl2===MgCl2、 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1．下列关于氯水的叙述正确的是(　　 )
A．新制氯水中只含有Cl2和H2O分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
D．氯水放置数天后，酸性减弱
2．氯水中因含有次氯酸等成分，所以可以用于自来水或者泳池的消毒，其实氯水中还含有其他多种成分，因而具有多种性质。新制氯水可分别与图中四种物质发生反应(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应，且氯水足量)，请回答下列问题。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)反应c的现象是__________________________________________________；
反应e的现象是___________________________________________________，
反应e产生该现象的化学方程式为____________________________________
_____________________________________________________________________；
反应b的化学方程式为_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)久置的氯水最终会变成________，用化学方程式表示为___________________
_____________________________________________________________________。
(4)实验室保存氯水的方法是___________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
1．下列关于Cl2的说法，正确的是(　　)
A．Cl2是一种无色、无味、无毒的气体
B．Cl2能使湿润的红色布条褪色
C．Fe在少量Cl2中燃烧，产物为FeCl2和FeCl3
D．实验室用加热分解KClO3的方法制取Cl2
2．下列说法不正确的是(　　 )
A．钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D．氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有次氯酸
3．“84”消毒液与漂白粉可用作大规模环境消毒剂。根据所学知识回答下列问题：
(1)“84”消毒液的有效成分的化学式为________，制备其反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
漂白粉的有效成分的化学式为__________；将Cl2制成漂白粉的主要目的是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)漂白粉溶于水后，与空气中的CO2作用，产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，反应的化学方程式为______________________________________________。
1 / 6

展开更多......

收起↑